Desarrollo-y-validacion-de-metodologa-analtica-para-la-determinacion-de-XAP-xantato-amlico-de-potasio-y-MIBC-metilisobutilcarbinol-en-descargas-de-un-proceso-de-flotacion-de-sulfuros-metalicos

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE 
MÉXICO 
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES 
CUAUTITLÁN 
 
 
DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE METODOLOGÍA ANALÍTICA PARA LA 
DETERMINACIÓN DE XAP (XANTATO AMÍLICO DE POTASIO) Y MIBC 
(METILISOBUTILCARBINOL) EN DESCARGAS DE UN PROCESO DE 
FLOTACIÓN DE SULFUROS METÁLICOS 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
LICENCIADO EN QUÍMICA INDUSTRIAL 
 
PRESENTA: 
INES RAMOS BAUTISTA 
 
ASESORES: 
DRA: MARGARITA EUGENIA GUTIERREZ RUIZ 
M. C. NORMA RUTH LOPEZ SANTIAGO 
 
 
 
CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO 2010 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el 
respectivo titular de los Derechos de Autor. 
 
 
 
Agradecimientos 
Agradezco la Universidad Nacional Autónoma de México por ser un profesionista 
más formado a lo largo de un centenario de éxitos. 
Agradezco a la Dra. Margarita Gutiérrez Ruiz, por el apoyo y colaboración, por 
la confianza depositada en mí, y por la oportunidad de crecer profesionalmente. 
Dr. Arturo Aguirre, por todas las enseñanzas, por su amistad y el gran apoyo 
brindado. 
Agradezco a la M. en C. Norma Ruth López Santiago por el apoyo y 
colaboración en la realización de este trabajo. 
Águeda y Gerardo por la paciencia y el tiempo dedicado a la revisión del trabajo por 
los consejos, atenciones, dedicación y amistad 
Consorcio Minero Benito Juárez Peña Colorada por el apoyo brindado a través del 
convenio No. 22201-978-4-VII-08. En forma especial a los ingenieros Miguel 
Ángel Ramos Molina, Humberto Rodríguez Borjas y Rafael Guerra Barajas 
por el interés y apoyo en la realización del proyecto. 
Mis compañeros del laboratorio de análisis físicos y químicos del ambiente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A la memoria de mi papa que donde sea que él se encuentre cuento con su apoyo. 
A mi mama por todo el apoyo y esfuerzo brindado sin ella este logro hubiera sido más 
difícil. 
A mi gran amor: alma, por lo grandes consejos, por estar a mi lado en estos momentos y 
gracias a su apoyo e alcanzado este logro. 
A todos mis amigos y colegas químicos industriales: Eder, Guadalupe, Daniel, 
Mari, Tacho. 
A mis profesores por las grades experiencias y enseñanzas: Dr. Arturo, Victoria, 
Porfirio, Mercedes y a ti Gris por ser mi profesora, colega y amiga. 
A mis sinodales por hacer mejor este trabajo. 
A mis hermanas por el apoyo brindado. 
 
Índice 
 
 
Introducción…...………………………………………………………………………… 1 
Objetivo General…………………………………………………………………………. 2 
Objetivos Particulares……………………………………………………………………. 2 
 
Capítulo I………………………………………………………………………………… 3 
Antecedentes……………………………………………………………………………… 3 
1 El proceso de flotación………………………………………………………………………………………………… 3 
1.1 Equipos de flotación……………………………………………………………………………………………………… 3 
1.2 Química de flotación……………………………………………………………………………………………………. 4 
1.2.1 Colectores…………………………………………………………………………………………………………….... 4 
1.2.2 Espumantes………………………………………………………………………………………………………….. 7 
1.2.3 Modificadores………………………………………………………………………………………………….…….. 8 
2 Generalidades de los agentes de flotación específicos del estudio…………………………….… 9 
2.1 Xantato……………………………………………………………………………………………………………………….. 9 
2.1.1 Reacciones de los xantatos relevantes al proceso de flotación……………………………….. 10 
2.1.2 Métodos de análisis para xantatos…………………………………………………………………………. 15 
2.2 Metilisobutilcarbinol (MIBC)………………………………………………………………………………………… 17 
2.2.1 Métodos para la cuantificación para MIBC…………………………………………………………….. 17 
3 Impacto ambiental de los agentes de flotación…………………………………………………………… 18 
3.1 Toxicidad e impacto ambiental de xantatos………………………………………………………………… 18 
3.2 Biodegradación de xantatos………………………………………………………………………………………… 20 
3.3 Impacto ambiental y toxicidad del MIBC……………………………………………………………………….. 21 
 
Capítulo II……………………………………………………………………………….. 23 
Parte experimental……………………………………………………………………….. 23 
4 Reactivos, disolventes, materiales y equipos………………………………………………………………… 23 
4.1 Reactivos y disolventes…………………………………………………………………………………………………. 23 
4.2 Materiales…………………………………………………………………………………………………………………….. 24 
4.3 Instrumentos y aparatos……………………………………………………………………………………………….. 24 
5 Síntesis y caracterización espectroscópica del XAP y sus derivados………………………………. 25 
5.1 Síntesis y purificación de XAP y sus derivados………………………………………………………………. 26 
5.2 Caracterización por espectrofotometría UV………………………………………………………………….. 26 
5.3 Caracterización por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR)……… 27 
6 Desarrollo y validación de los métodos analíticos para la determinación del xantato amílico 
y sus derivados……………………………………………………………………………………………………………. 27 
6.1 Determinación individual de xantato amílico de potasio, perxantato amílico de potasio y 
dixantógeno diamílico de potasio en agua empleando el método UV………………………….. 28 
6.2 Validación de los métodos analíticos para la determinación del xantato, perxantato y 
dixantógeno de forma conjunta por adiciones patrón…………………………………………………. 29 
6.3 Desarrollo y validación del método de determinación del metilisobutilcarbinol por 
colorimetría…………………………………………………………………………………………………………………. 30 
7 Aplicación de la metodología a muestras……………………………………………………………………… 32 
7.1 Toma de muestras………………………………………………………………………………………………………… 32 
7.2 Cuantificación de XAP y sus derivados en las muestras………………………………………………… 33 
 
Capítulo III………………………………………………………………………………. 36 
Resultados y discusión…………………………………………………………………… 36 
8 Caracterización del xantato amílico y sus productos de degradación……………………………. 36 
8.1 Caracterización de xantato amílico de potasio……………………………………………………………... 36 
8.2 Caracterización de perxantato amílico de potasio………………………………………………………… 37 
8.3 Caracterización de dixantógeno amílico………………………………………………………………………. 39 
8.4 Caracterización de xantiltiosulfato………………………………………………………………………………… 40 
8.5 Caracterización de xantato férrico………………………………………………………………………………… 42 
9 Identificación del o los productos de degradación derivados del xantato en las muestras 
tipo realizadas dentro del laboratorio………………………………………………………………………….. 43 
10 Parámetros de desempeño de los métodos analíticos…………………………………………………. 46 
10.1.1 Determinación espectrofotométrica de xantato amílico…………………………………. 46 
10.1.2 Determinación espectrofotométrica de perxantato amílico……………………………. 46 
10.1.3 Determinación espectrofotométrica de dixantógeno amílico…………………………. 47 
10.1.4 Evaluación de interferencias del método espectrofotométrico………………………. 48 
10.1.5 Determinación de xantato y sus derivados de forma conjunta……………………….. 50 
10.1.6 Determinación colorimétrica de Metilisobutilcarbinol…………………………………….. 51 
10.1.7 Tratamiento del cloroformo usado en la determinación de MIBC…………………………… 52 
11 Estudios de estabilidad del XAP y del MIBC………………………………………………………………….. 53 
12 Determinación de XAP y MIBC en muestras del proceso de flotación…………………………… 55 
12.1.1 Lote 1……………………………………………………………………………………………………………….. 56 
12.1.2 Lote 2………………………………………………………………………………………………………………. 60 
12.1.3 Lote 3………………………………………………………………………………………………………………. 64 
12.1.4 Lote 4………………………………………………………………………………………………………………. 65 
12.1.5 Lote 5………………………………………………………………………………………………………………. 67 
13 Desorción de xantatos………………………………………………………………………………………………….. 68 
14 Peligro potencial de toxicidad de las descargas del proceso de flotación……………………… 69 
 
Conclusiones……………………………………………………………………………. 72 
 
Referencias………………………………………………………………………………74 
 
Anexo I…………………………………………………………………………………… 78 
Hojas de seguridad……………………………………………………………………….. 78 
 
Anexo II………………………………………………………………………………….. 87 
Diagrama de flujo del cribado del concentrado final…………………………………… 87 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de figuras 
Figura 1. Mineralización de las burbujas de aire 
Figura 2. Interacciones xantato pulpa. 
Figura 3. Reacciones del xantato durante el proceso de flotación. 
Figura 4. Reacciones del xantato durante el proceso de flotación 
Figura 5. Espectrofotómetro ultravioleta visible y FT-IR. 
Figura 6. Acoplamiento general de la celda de la columna piloto del consorcio minero. 
Figura 7. Caracterización de XAP. 
Figura 8. Caracterización de perxantato. 
Figura 9. Caracterización de dixantógeno. 
Figura 10. Caracterización de xantiltiosulfato. 
Figura 11. Caracterización de xantato férrico. 
Figura 12. Caracterización del producto de degradación de xantatos 
Figura 13. Cromatograma total de iones de disolución del experimento con XAP. 
Figura 14. Cromatograma total de iones: a) AP-5, b) CF-5 y c) CoF-5. 
Figura 15. Curvas de calibración xantato amílico, perxantato y dixantógeno amílico. 
Figura 16. Espectros UV en agua destilada para diversos xantatos. 
Figura 17. Método de adiciones patrón curva de calibración tipo en agua de proceso. 
Figura 18. Determinación colorimétrica del MIBC. 
Figura 19. Gráfico del Proceso Fenton para la destrucción de cloroformo. 
Figura 20. Estudios de estabilidad de XAP y MIBC 
Figura 21. Determinación de xantatos, lote 1 muestras preservadas 
Figura 22. Espectros UV, Muestras del lote I, sin preservar. 
Figura 23. Espectros UV, de la fase acuosa de cada uno de los flujos de la celda de 
flotación correspondientes al lote 2. 
Figura 24. Lote 2 Espectros UV obtenidos para las mezclas realizadas para simular los 
jales 
Figura 25. a) Concentraciones de MIBC en función del tiempo en el concentrado de 
magnetita espesado y en la muestra de CF-2 
Figura 26. Espectros UV en fase acuosa de las muestras correspondientes al lote 3. 
Figura 27. Espectros UV.de la fracción líquida de las muestras del lote 4. 
Figura 28. Espectros UV de la fracción acuosa de las muestras correspondientes del lote 5 
Figura 29. Espectros UV de desorción del XAP de los concentrados de sulfuros (fase 
sólida) de los Lotes 4 y 5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lista de cuadros 
Cuadro A. Tipos de colectores. 
Cuadro B. Relación de las propiedades colectoras y el número de carbonos en los xantatos. 
Cuadro C. Tipo de interacciones del ión xantato durante los procesos de flotación. 
Cuadro D. Toxicidad del xantato amílico de potasio para algunas especies acuáticas 
Cuadro E. Concentración letal del MIBC en mamíferos. 
Cuadro F. Concentración letal del MIBC en especies acuáticas. 
Cuadro. G. Relación de muestras clasificada por lotes. 
Cuadro H. Parámetros de desempeño del método de xantato, perxantato y dixantógeno. 
Cuadro I. Constantes de disociación protónica y datos de espectroscopía UV para los 
productos de descomposición del etilxantato 
Cuadro J. Parámetros del desempeño del método de adiciones patrón. 
Cuadro K. Parámetros del desempeño del método de colorimétrico para MIBC. 
Cuadro L. Relación de muestras y fechas de muestreo. 
Cuadro M. Muestras del lote 1. 
Cuadro N. Proporciones empleadas para preparar la muestra de jales. 
Cuadro O. Muestras del lote 2. 
Cuadro P. Muestras del lote 3. 
Cuadro Q. Muestras del lote 4. 
Cuadro R. Muestras del lote 5. 
Cuadro S. Concentrado de resultados. 
 
 
 
RESUMEN 
 
 
En México, el consorcio minero Benito Juárez Peña Colorada se encuentra valorando el 
esquema químico para la flotación de los sulfuros de hierro. Metalúrgicamente, los sulfuros 
de hierro asociados a los minerales presentan una mejor flotabilidad, por lo cual se espera 
un menor consumo de reactivos de flotación, Xantato Amílico de Potasio (XAP), como 
agente colector y el Metilisobutilcarbinol (MIBC) como espumante. El uso de estos 
reactivos, y la necesidad de la empresa de considerarse una “industria verde”, hizo 
necesario evaluar las concentraciones residuales de los reactivos de flotación, en descargas 
que van a la presa de jales y a la planta peletizadora. 
 
Para llevar a cabo la caracterización y cuantificación de los agentes de flotación y de los 
productos de degradación de los XAP, se eligieron métodos espectrofotométricos por ser 
sencillos, rápidos y de bajo costo. El desarrollo y validación de métodos analíticos se 
realizó evaluando los siguientes parámetros: Especificidad del método, linealidad, 
sensibilidad, límites de detección, límites de cuantificación, veracidad del método 
(precisión y exactitud). 
 
Los métodos desarrollados permiten adicionalmente la cuantificación de forma 
independiente del xantato amílico, perxantato y dixantógeno, así como la cuantificación de 
forma conjunta del xantato amílico y sus derivados. Los límites de detección de los 
métodos desarrollados para xantato, perxantato y la determinación conjunta son < 0.12 
mg/L, mientras que para el dixantógeno es de 1 mg/L, y tienen una precisión mayor al 95%, 
para los 3 primeros casos y menor a 90% para el dixantógeno. 
 
La aplicación de la metodología desarrollada a 5 Lotes de muestras provenientes de la 
flotación de la columna piloto del Consorcio, mostraron que no existe presencia de xantato 
amílico o alguno de sus derivados en las muestras de concentrados de flotación y de 
sulfuros. 
En lo que se refiere al MIBC, el método colorimétrico se tomó de la literatura, mejorándose 
y adecuándose a la matriz, consiguiendo obtener un límite de detección 0.07 mg/L y una 
precisión mayor al 95 %. La aplicación de la metodología desarrollada mostró que no existe 
presencia de MIBC tanto en los concentrados como en las colas provenientes de la columna 
piloto de Peña Colorada en concentraciones mayores a 5 mg/L, sin embargo se recomienda 
el monitoreo de forma periódica en los sitios de interés. 
 
Introducción 
 
 
En México, el consorcio minero Benito Juárez Peña Colorada beneficia un mineral 
de hierro (magnetita) mediante un proceso de beneficio que consiste en etapas sucesivas de 
reducción de tamaño y separación magnética. En algunas zonas del yacimiento la magnetita 
se encuentra asociada a sulfuros de hierro, cuyas relaciones texturales ocasionan que en el 
proceso de beneficio, los concentrados de magnetita producidos resulten con contenidos de 
azufre altos, por lo que durante el proceso de cocción del pellet en las plantas peletizadoras 
se producen emisiones de dióxido de azufre (SO2) a la atmósfera. Para reducir éstas 
emisiones contaminantes, el consorcio minero está considerando la implementación del 
proceso de flotación en el proceso de beneficio con la finalidad de separar los sulfuros de 
hierro presentes en el concentrado de magnetita, utilizando el xantato amílico de potasio 
(XAP) como agente colector, lo que permitirá reducir las emisiones a la atmósfera de 
dióxido de azufre provenientes de la oxidación de los sulfuros de hierro, así como mejorar 
la calidad física y metalúrgica del pellet. 
De acuerdo a los resultados de las pruebas piloto del proceso de flotación realizadas 
por el consorcio minero, se logró la reducción del contenido de azufre del concentrado de 
magnetita. La implementación del proceso de flotación en el concentrado de magnetita por 
lo tanto representa una reducción en la emisión de dióxido de azufre a la atmósfera. No 
obstante lo anterior, una fracción del xantato adicionado a la pulpa permanece en disolución 
ya que la adsorción no es completamente eficiente. 
Un punto a considerar para el medio ambiente es la toxicidad de los xantatos y sus 
productos de descomposición, por lo que se planteó la evaluación de las concentraciones 
residuales de los reactivos de flotación, así como el impacto ambiental del xantato y sus 
productos de descomposición. 
Este estudio cubre aspectos que daránlas herramientas que permitirán evidenciar a 
las autoridades ambientales que la flotación de sulfuros representa una alternativa 
metalúrgica viable de implementarse para reducir la concentración del contenido de azufre 
en los concentrados de magnetita que se traducirá a su vez en una reducción en la emisión 
de dióxido de azufre hacia la atmósfera en las plantas peletizadoras. 
De acuerdo con lo anteriormente expuesto se establecen los siguientes objetivos: 
Objetivo General 
Determinar las concentraciones de xantato amílico de potasio (XAP) y sus 
productos de degradación y metilisobutilcarbinol (MIBC) con métodos 
espectrofotométricos UV-Vis y FT-IR, en las descargas de un proceso de flotación de 
sulfuros metálicos, para control y monitoreo del proceso de flotación. 
Objetivos Particulares 
1. Desarrollar y validar métodos analíticos espectrofotométricos para el análisis de XAP y 
sus productos de degradación, que puedan utilizarse para estimar su concentración 
residual durante el proceso de flotación de sulfuros metálicos. 
2. Desarrollar y validar un método analítico espectrofotométrico para el análisis de MIBC 
que puedan utilizarse para estimar su concentración residual durante el proceso de 
flotación de sulfuros metálicos. 
3. Aplicar la metodología analítica desarrollada a diferentes lotes de muestras del proceso 
de flotación de sulfuros metálicos para estimar la concentración residual de XAP y 
MIBC. . 
 
Capítulo I 
Antecedentes 
 
 
1 El proceso de flotación 
La flotación es un proceso fisicoquímico de separación, basado en las interacciones 
hidrofílicas e hidrofóbicas entre un colector y las pulpas acuosas en un medio de burbujas 
de aire. Actualmente la flotación es el método más usado en la concentración de minerales 
ya que se utiliza para procesar casi todos los minerales sulfurosos y se aplica extensamente 
para metálicos no sulfurosos. Al tratarse de un proceso relativamente selectivo, tiene una 
alta aplicación en la separación y concentración de minerales valiosos que se encuentran 
contenidos en minerales complejos. 
1.1 Equipos de flotación 
Los equipos empleados en el proceso de flotación son de dos tipos, equipos de 
flotación mecánicos y de flotación neumática. 
Existen muchos diseños diferentes de equipos de flotación, sin embargo todos ellos 
tienen la función de “hacer que las partículas que se han convertido en hidrofóbicas entren 
en contacto y se adhieran a las burbujas de aire”, permitiendo así que dichas partículas se 
eleven a la superficie y formen una espuma, la cual podrá ser removida, para lograr esta 
función el equipo de flotación debe: 
 Mantener todas las partículas en suspensión, lo cual requiere que las velocidades 
ascendentes de la pulpa sobrepasen a la velocidad de asentamiento de todas las 
partículas presentes (incluso las más grandes y de mayor peso). 
 Asegurar que todas las partículas que entren en el equipo tengan la oportunidad de 
ser flotadas, lo cual se logra al minimizar el desvío de corrientes y el espacio 
muerto, que reduce el volumen efectivo del equipo. 
 Dispersar burbujas finas de aire en el seno de la pulpa (el grado de aereación 
necesario depende del caso, del sistema mineral y de la masa que ha de flotarse). 
 Promover el contacto partícula-burbuja para que las partículas hidrofóbicas puedan 
adherirse a las burbujas y elevarse a la espuma, en un flujo a contra corriente. 
 Proporcionar una región de pulpa en quietud debajo de la espuma para minimizar el 
arrastre de pulpa hacia la misma y la disolución turbulenta de la capa de espuma. 
 Proporcionar suficiente espesor de espuma para permitir que ocurra el drenaje de 
las partículas arrastradas. 
Los equipos de flotación neumática pueden ser tanto de tipo de celda como de 
tanque. En una columna de flotación se establece el flujo a contra corriente desde la sección 
inferior de la columna. En la parte superior de la columna de espumas se utilizan 
rociadores de agua para un mejor drenaje de las partículas atrapadas por la espuma (Errol y 
David, 1990). 
1.2 Química de flotación 
La química de flotación puede estudiarse en términos generales; sin embargo, cada 
proceso se lleva a cabo de forma diferente, ya que en cada uno hay una combinación 
particular de la química del mineral y el agua, en consecuencia, es difícil establecer una 
fórmula general de los reactivos de flotación, las cantidades de reactivo y la concentración 
en las que se requieren. 
La mayoría de los minerales son naturalmente hidrofílicos por lo que, para lograr 
una separación por flotación, la superficie del mineral debe volverse selectivamente 
hidrofóbica, lo cual puede lograrse mediante la adición de compuestos que permitan la 
regularización de la química de la disolución: un colector que selectivamente se adsorba y 
proporcione la superficie hidrofóbica requerida, de activadores que aumenten la 
selectividad y mejoren la adsorción del colector, también se puede agregar un dispersor 
para garantizar que las superficies de los minerales estén libres de partículas finas, o carbón 
activado para eliminar de la disolución los iones o moléculas no deseadas. Por último la 
regulación de la química en disolución puede incluir el control de pH para asegurar que el 
colector sea la especie química deseada. 
 
1.2.1 Colectores 
El colector es el reactivo más importante en el proceso de flotación; generalmente, 
es una molécula o ión orgánico que se adsorbe selectivamente en la superficie del mineral 
para proporcionarle las características de repelencia al agua (la hidrofobicidad). La 
hidrofobicidad en la superficie del mineral permite que haya un equilibrio entre la partícula 
y la burbuja de aire, Figura 1, así mismo se debe reducir el tiempo de inducción, para 
garantizar que ocurra una adherencia en la colisión entre burbuja y partícula. 
 
Figura 1. Mineralización de las burbujas de aire Tomada de 
Sutulov (1963) 
La mayoría de los colectores son ácidos orgánicos débiles, bases o sus sales, y se 
clasifican en aniónicos y catiónicos, Cuadro A; son compuestos heteropolares y puede 
considerarse que tienen dos extremos funcionales: uno hidrofílico, que puede ser adsorbido 
en la superficie del mineral, ya sea por reacción química con los iones de la superficie del 
mineral (quimiadsorción) o por atracción electrostática (adsorción física) y otro hidrofóbico 
con una cadena o grupo orgánico que proporciona la superficie hidrofóbica al mineral 
(Errol, 1990). 
En los colectores aniónicos del tipo tiol, la parte polar se compone de azufre 
bivalente, se usan principalmente para la flotación de minerales sulfurosos. Los xantatos 
(alquilditiocarbonatos), y los ditiofosfatos son los de mayor uso; los alquil tionocarbonatos 
han sido bien aceptados (por ejemplo, el reactivo Dow Z-200); el tiocarbanidilo y el 
mercaptobenzotiozol se utilizan como colectores suplementarios; los ditiocarbonatos y los 
alquilmercaptanos tienen uso limitado. Los dixantógenos y los ditiolatos son el resultado de 
la oxidación de otros colectores del tipo tiol, actúan como colectores, pero en general se 
forman en la disolución o en la superficie del mineral (Errol, 1990). 
 
Cuadro A. Tipos de colectores 
Aniónicos 
Alquilmercaptano 
 
 
 
Carboxilato de ácido graso 
 
 
 
Alquilditiocarbonato 
 
Dixantógeno 
 
 
Dialquilditiofosfato 
 
 
Dialquil ditiocarbamato 
 
 
Formiatos de xantógeno 
 
Tiocarbaniluro 
 
Catiónicos 
Amina primaria 
 
Amina cuaternaria 
 
La cadena de hidrocarburos de los colectores de tipo tiol es muy corta, en este tipo 
de colectores la solubilidad disminuye al aumentar el número de átomos de carbono. Cabe 
destacar que, por lo general, una cadena de mayor longitud proporciona una adsorción más 
intensa del colector pero con una selectividad menor entre los sulfuros; además el valor del 
ángulo de contacto de los sulfuros (medida del grado al cual el agua tiende a mojar la 
superficie delsólido), es una medida de la “flotabilidad” del mineral, entre menor sea el 
ángulo de contacto, hay un mayor grado de flotabilidad, Cuadro B (Rabone, 1956). 
Cuadro B. Relación de las propiedades colectoras y 
el número de carbonos en los xantatos 
Radical Átomos de carbono Ângulo de contacto 
(º) Metil 1 50 
Etil 2 60 
Propil 3 68 
Butil 4 74 
Amil 5 80 
Hexil 6 87 
Heptil 7 90 
Octil 8 94 
 
R 
N
+ 
 H 
H 
H C l 
- 
SHR R C O H+
O
OR C
S
S- Na+
O
R
C
S
S S
C
S
O
R´
R
O
P
´R O
S-
S
Na+
´R
N
R
C
S-
S
Na+
R
O
C
S
S
C
O
O
R´
N C N
H H
S
´´R´
N
R´´
R´+R Cl
-
Los colectores aniónicos de oxhidrilo se utilizan en la flotación de minerales no 
sulfurosos, entre estos se encuentran los llamados carboxilatos, los sulfatos orgánicos y los 
sulfonatos. Los carboxilatos (sales de sodio de ácidos grasos) son los de mayor uso. 
Los sulfatos y sulfonatos orgánicos no son de uso tan frecuente como los ácidos 
grasos; sin embargo, actúan de forma muy semejante a los ácidos grasos, tienden a 
adsorberse con menor intensidad y, por lo anterior, tienen aplicación cuando se requiere 
mayor selectividad. 
La concentración en disolución de colectores de cadena más larga está limitada por 
las asociaciones de las moléculas o iones del mismo colector, éstas asociaciones o 
micelización ocurren a una concentración particular para cada especie química y se le 
conoce como la concentración micelar critica (CMC). Si la concentración del colector que 
se agrega a una disolución sobrepasa al CMC, ocurre la micelización y se reduce en forma 
importante la concentración del colector disponible para la adsorción en el mineral. 
Los colectores catiónicos tienen una parte polar con carga positiva y una parte no 
polar que es la cadena o grupo de hidrocarburos hidrofóbicos. Generalmente son aminas y 
algunas éter-aminas. Se han utilizado aminas desde primarias hasta cuaternarias como 
colectores catiónicos, siendo las más utilizadas las primarias y secundarias. 
1.2.2 Espumantes 
Los espumantes son reactivos orgánicos solubles en agua que se adsorben en la 
interfase aire-agua. Los espumantes tienen dos funciones, optimizar la dispersión de las 
burbujas finas en la pulpa y controlar las características de la espuma. Poseen un carácter 
heteropolar, con un grupo polar que proporciona la solubilidad en agua y un grupo 
hidrocarbonado no polar; su papel es formar espuma arriba en la columna de flotación lo 
suficientemente estable para evitar la desintegración de la misma y el retorno de las 
partículas ya flotadas. Es importante que la espuma se desintegre rápidamente una vez 
removida, ya que de no ser así habría problemas en el bombeo de estas espumas. Otra 
característica primordial del espumante es que no se adsorba sobre las partículas minerales 
(si un espumante actuara como un colector, se disminuiría la selectividad del colector en 
uso). 
Los alcoholes y los compuestos afines, como los éteres de glicol, tienen gran 
utilidad como espumantes, debido a que no actúan como colectores. Los alcoholes 
aromáticos procedentes de fuentes naturales, como el aceite de pino o el ácido cresílico, se 
han utilizado extensamente. 
Los espumantes sintéticos tienen la ventaja de poseer una composición controlada, 
lo cual da una garantía en la estabilidad de la planta. 
El metilisobutilcarbinol (MIBC) y los éteres del polipropilenglicol están en esta 
categoría de espumantes. En general las principales funciones de los espumantes son las 
siguientes: 
 Estabilizar la espuma. 
 Disminuir la tensión superficial del agua. 
 Mejorar la cinética de interacción burbuja – partícula. 
 Disminuir el fenómeno de unión de dos o más burbujas (coalescencia). 
1.2.3 Modificadores 
La flotación selectiva se realiza con diferentes tipos de reactivos entre ellos 
“depresores” y “activantes”. La función de los reactivos depresores es la de hacer no 
flotable un mineral que normalmente es flotable, el cual no es deseado en un concentrado 
particular. Los depresores interaccionan con la superficie del mineral no deseado, ya sea 
por combinación química o por adsorción, de modo que quite la película repelente que se 
ha formado o evite su formación. 
Por otra parte el reactivo activante neutraliza el efecto de un reactivo depresor. Por 
ejemplo en una flotación de minerales de plomo-zinc, uno de los principales reactivos 
activantes es sulfato de cobre, el cual es muy usado para flotar los minerales de zinc en el 
segundo paso de la flotación de minerales plomo-zinc. El primer paso es la flotación de 
plomo, en el cual los sulfuros de zinc son deprimidos por el cianuro de sodio u otros 
depresores. En el segundo paso de la flotación el mineral de zinc es activado por medio de 
un exceso de sulfato de cobre (227 a 454 g por tonelada de mineral) para neutralizar el 
efecto del depresor. 
Los otros reactivos usados en la flotación, algunas veces, son clasificados como 
reactivos modificadores de matriz. Estos desempeñan funciones como reguladores de pH de 
la pulpa, dispersando o floculando lama. Los reactivos más comunes son la cal, la ceniza de 
sosa y los carbonatos para pHs alcalinos y para pHs ácidos se utiliza ácido sulfúrico 
(Rabone, 1956). 
2 Generalidades de los agentes de flotación específicos del estudio 
Los agentes de flotación corresponden a sustancias orgánicas que promueven, 
intensifican y modifican las condiciones óptimas del mecanismo físico-químico del proceso 
de flotación. Como se menciona en la introducción la empresa selecciono XAP y MIBC, el 
primero porque es un producto que se aplica generalmente en aquellas operaciones que 
requieren el más alto grado de poder colector y el MIBC porque es usado ampliamente 
como espumante en la flotación de minerales sulfurados, la velocidad de espumación es 
mayor que la obtenida con otros espumantes y permite un excelente control del proceso de 
flotación porque no tiene características colectoras. 
2.1 Xantato 
Los xantatos son sales metálicas de los ácidos ditiocarbónicos, la estructura del 
xantato amílico de potasio se muestra a continuación: 
 
 
El término xantato se refiere a la parte aniónica de la sal, la cual está formada por el 
grupo funcional unido a una cadena alifática o aromática. La adición del prefijo 
correspondiente como etilxantato de potasio, distingue los diversos compuestos homólogos. 
El término xantato deriva de la palabra griega “xanthos”, que significa amarillo, ya 
que las diferentes sales de xantato varían en color desde amarillo pálido hasta amarillo 
intenso. Los xantatos son sustancias cristalinas de olor característico, presentan una parte 
hidrofóbica y una hidrofílica, por lo que son solubles en agua, alcoholes, cetonas de bajo 
peso molecular y acetonitrilo, e insolubles en hidrocarburos, éter y otros disolventes no 
polares. Si se compara la estabilidad de varios xantatos con respecto al tamaño del 
sustituyente R, se encuentra que, conforme el número de carbonos en R aumenta, el 
compuesto tiende a descomponerse fácilmente en condiciones ambientales de aire y 
humedad. 
Los xantatos son ácidos relativamente fuertes, por lo que en medios neutros y 
básicos se encuentra en su forma iónica. Cuando los xantatos se encuentran en un ambiente 
O C S K
S
oxidante, en presencia de iones metálicos como Fe (III) o Cu (II) u oxígeno, pierden 
electrones y pasan a dixantógeno. Si se encuentran en medios ácidos producen disulfuro de 
carbono y el alcohol correspondiente (Full Public Report, 1995). 
Existen diversas presentaciones comerciales de los xantatos, se pueden adquirir 
como polvo o pellet. La pureza del producto sólido varía del 60 al 90 %, los residuos 
contaminantes proceden de las sustancias que no reaccionaron durante la preparación del 
xantato, de su oxidación por el aire o dióxido de carbono y de su hidrólisis con la humedad 
del ambiente. Cuando se almacenan durante periodos prolongados, los xantatos se oxidan y 
producen alguno o varios de los siguientescompuestos: sulfuros, sulfitos, sulfatos y 
dixantogenatos (hojas de seguridad incluidas en el Anexo I) 
2.1.1 Reacciones de los xantatos relevantes al proceso de flotación 
La descomposición de los xantatos ha sido considerablemente estudiada en gran 
variedad de ambientes, incluyendo medios ácidos (Bunton et al., 1974; Iwasaki y Cooke, 
1958; Kékedy y Kovács, 1976; Millican et al., 1983), alcalinos y disoluciones de flotación 
(Dautzenberg et al., 1985). Se ha estudiado su descomposición fotoquímica y térmica y la 
descomposición de los xantatos adsorbidos sobre superficies minerales (Vreugdenhil et al., 
1997). 
Existen 6 reacciones que son pertinentes a los sistemas de flotación (Leja, 1982; 
Full Public Report, 1995): 
a. Hidrólisis del ión xantato. En disolución ácida, los xantatos se disocian formando 
cationes del metal alcalino y aniones xantato, este anión se hidroliza a ácido xántico. 
ROCS2K + H2O H+ ROCS2H + KOH (I) 
b. Descomposición del ácido xántico. En disolución ácida se descompone a alcohol y 
disulfuro de carbono. El proceso queda representado de la siguiente forma: 
ROCS2H H+ CS2 + ROH (II) 
c. Descomposición hidrolítica. En medios alcalinos, el tritiocarbonato se puede 
descomponerse en CS2 y S2-. Según la siguiente ecuación química: 
 
6 ROCS2– + 3 H2O → 6 ROH + CO32– + 3 CS2 + 2 CS32– (III) 
d. Oxidación a dixantógeno. El xantato se oxida a dixantógeno en presencia de agua, la 
extensión de esta reacción es muy pequeña y depende del pH. El equilibrio se alcanza 
después de que se ha oxidado un 5-10% de xantato. Adicionalmente se ha considerado 
que es una reacción irreversible. 
2 ROCS2-+ H2O + O2 → (ROCS2)2 + 2O-H (IV) 
2 ROCS2 → (ROCS2)2 + 2 e– (V) 
e. Oxidación a monotiocarbonato. El monotiocarbonato es un ión metaestable que se 
forma en medios heterogéneos en los que haya presentes minerales sulfurados como la 
galena y la pirita, oxígeno y xantato (Harris y Finkeltein, 1975). 
S
-
RO
S
+ O2 S
-
RO
O
2 2 2+ S
0
 
(VI) 
f. Oxidación a perxantato. La formación de perxantato ocurre bajo condiciones 
específicas de pH y un nivel de oxidación fuerte como el que daría el H2O2 (Jones y 
Woodcock, 1978) 
S
-
RO
S
+ H2O2 2+ H2OSRO
S
O
-
 
(VII) 
Para los propósitos de flotación las reacciones más importantes del xantato en 
disolución son las que se llevan a cabo en un intervalo de pH de 6-12. En las dos últimas 
décadas ha quedado demostrado que es primordial que ocurra una oxidación (ya sea por 
agentes oxidantes o por el oxígeno del medio) para que los xantatos (y la mayoría de los 
tiosurfactantes) puedan actuar como colectores en los sistemas sulfurados. 
Complejos solubles metal-xantato. En los sistemas acuosos del proceso de flotación 
ocurre la formación de los complejos iónicos metal-xantatos (Leja, 1982), dichos complejos 
pueden ser de dos tipos dependiendo de la proporción estequiométrica en que se 
encuentren: 
 Cuando Mn+ >> X-, se forman complejos catiónicos del tipo M(X)m(n-m)+, 
donde m < n. 
 Cuando Mn+ << X-, se forman complejos aniónicos del tipo M(X)m(m-n)- 
Ambos tipos de compuestos se forman cuando se excede el producto de 
solubilidad del MXn. 
Existen un gran número de especies derivadas del xantato que pueden estar 
presentes en proporciones relativas en la pulpa de flotación. Las proporciones relativas se 
encuentran determinadas por las cinéticas de oxidación y las reacciones de formación de 
los complejos (Leja, 1982), y se encuentran gobernadas por los siguientes parámetros: 
 El pH de la pulpa. 
 El nivel de oxidación (oxígeno disuelto, las especies oxidantes y reductoras 
presentes en la pulpa). 
 Los iones metálicos disponibles en el seno de la disolución, particularmente en la 
vecindad de las superficies de las partículas. 
 La presencia de cualquier especie catalítica. 
Por otra parte hay que tener en cuenta que en el proceso de flotación los xantatos 
son adsorbidos en la superficie de los minerales sulfurados debido a fuerzas químicas entre 
el grupo polar y la superficie (Figura 2), obteniéndose xantatos insolubles del metal 
fuertemente hidrofóbicos (Full Public Report, 1995). En el Cuadro C se resumen las 
principales interacciones que pueden producirse bajo las condiciones de operación de los 
circuitos sulfurados. 
Cuadro C. Interacciones del ion xantato durante los procesos de flotación 
 
 
Figura 2. Interacciones xantato pulpa 
En disolución Insolubilización Solubilización 
Reacción con 
iones 
metálicos 
Adsorción física en precipitados 
Adsorción química en sólidos y 
minerales con subsecuentes cambios 
a otras especies químicas. 
Reacción con precipitados 
(carbonatos de plata, sulfatos, 
tiosulfatos, hidróxidos, etc.). 
Desorción física de xantatos en los 
minerales por sustitución de --OH y S2- 
Descomposición del dixantogenato por 
nucleófilos 
Descomposición de xantiltiosulfato a pH 11 
Descomposición de los xantatos metálicos 
con -OH o S2- 
La reacción del xantato con los productos de oxidación de la superficie de sulfuro a 
través de un proceso de intercambio iónico es la responsable de la flotación de los sulfuros 
(Leja, 1982), en este proceso hay que tener en cuenta que: 
 El sulfuro no se une a los aniones del colector sin la acción previa del oxígeno. 
 Los xantatos normalmente se usan en las pulpas débilmente alcalinas puesto que en 
medio ácido se descomponen y, a valores altos de pH, los iones hidroxilo desplazan a 
los iones xantato de la superficie de la partícula del mineral. 
 Los agentes oxidantes favorecen la conversión de las sales de xantato en su 
correspondiente dixantógeno. La reacción en medio acuoso resulta en la separación del 
dixantógeno como un sólido o un aceite. Cuando esta oxidación tiene lugar sobre la 
superficie de un mineral, el dixantógeno permanece adsorbido en la superficie del 
sólido. El dixantógeno residual disuelto se descompone rápidamente de nuevo a 
xantato. Las sales de cobre actúan como agentes oxidantes para que tenga lugar esta 
reacción. 
 Con hierro, el xantato puede formar el complejo xantato férrico, especie inestable, 
sólido, negro insoluble en agua. En medio ácido, el ión Fe3+ oxida el xantato a 
dixantógeno. En medio básico, la especie estable es hidróxido de hierro y, por tanto, no 
se produce la oxidación del xantato por el hierro. 
 El xantato puede oxidarse a dixantógeno en disolución por el oxígeno. Aunque esta 
oxidación es termodinámicamente favorable, es cinéticamente muy lenta. Como 
resultado, se asume que no ocurre la formación de dixantógeno de esta forma en 
sistemas de flotación. Sin embargo, la oxidación electroquímica sobre una superficie 
sólida apropiada, como en el caso de la pirita, sí tiene lugar. 
 El dixantógeno no es estable a valores de pH mayores de 10.5, ya que se reduce a 
xantato. Además, el dixantógeno se descompone en disolución acuosa en presencia de 
nucleófilos, siguiendo diversas rutas. En presencia de otros nucleófilos a pH 9.2, el 
dixantógeno disuelto se descompone mucho más rápido que sólo con OH-, y otras 
reacciones tienen lugar. Con tiosulfato, se forma una mayor cantidad de xantato, junto 
con xantil tiosulfato y monotiocarbonato, pero no se forma perxantato. Con sulfito (en 
ausencia de oxígeno) o cianuros se forma xantato y monotiocarbonato, pero no 
perxantato. Con sulfito en presencia de oxígeno también se forma perxantato. Las 
suspensiones de dixantógeno reaccionan lentamente pero de manera similar al 
dixantógeno disuelto. Las temperaturas altas aumentan la velocidad de descomposición 
por los grupos -OH (Leja, 1982). 
 Finalmente, se ha comprobado que los aniones -OH y S2- provocan la desorción física 
de los xantatos adsorbidos sobre los minerales. 
Las reacciones del xantato con la pirita durante los procesos de flotación se resumen 
en la figura 3, adaptada del esquema que publico Hao en 2002. 
Noskov y Vorotnikova (1976) llevaron a cabo estudios de degradación de xantato 
midiendo el pH, pero sinemplear un agente regulador. En este caso, el valor de pH variaba 
espontáneamente hasta estabilizarse en un valor aproximado de 8. Estos autores 
encontraron que la velocidad de degradación variaba mucho en función de la temperatura, 
siendo la degradación 10 veces más rápida al aumentar la temperatura a 40 °C. 
Los estudios presentados por Trudgett (2005), sobre la cinética de degradación de 
distintos xantatos en presencia de oxígeno en función del pH, la luz y la temperatura ponen 
de manifiesto que la degradación de los xantatos a pH 4 tiene lugar en tan solo unos 
minutos, mientras que a pH un poco mayor de 2, éstos se degradan completamente en ≈ 
60s. Sin embargo, a pH 8 ninguno de los xantatos estudiados presenta más de un 1 % de 
degradación en 24 horas, o más de 5 % después de 50 horas a temperatura ambiente (22°C). 
En sus estudios demuestran que el xantato amílico es muy estable en disolución estándar 
tamponada por más de 600 horas. En este trabajo el autor también evidencía mayor 
degradación a medida que aumenta la temperatura y muestra que la luz ejerce un efecto 
despreciable en la degradación. 
 
Figura 3. Reacciones del xantato durante el proceso de flotación 
Domínguez (1997) efectuó estudios sobre la cinética de degradación de xantato 
amílico en agua de proceso, procedente de una explotación minera, a dos valores de pH, 7 y 
12, y obtuvo que la de degradación en ambos casos se puede aproximar a una cinética de 
primer orden, obteniendo tiempos de vida media para el xantato de 16.6 días a pH 7 y de 
61.5 días a pH 12. 
En conclusión, los factores que afectan a la degradación del xantato son, en primer 
lugar su concentración inicial, (la velocidad de descomposición se acelera a 
concentraciones más altas), el pH, (observándose descomposiciones lentas a partir de 
valores de pH mayores que 7), la temperatura, la edad de la disolución (a medida que 
transcurre el tiempo la velocidad de descomposición disminuye como consecuencia de la 
acumulación de productos) y la presencia de otras especies, como metales (cobre, hierro, 
plomo y zinc) que aceleran la descomposición (Full Public Report, 1995). 
2.1.2 Métodos de análisis para xantatos 
Existen diferentes métodos de análisis o cuantificación para xantatos, en esta 
sección se describirán brevemente los más sobresalientes. 
a. Métodos volumétricos. Uno de los primeros métodos analíticos para la cuantificación 
de xantatos se basa en la titulación (ácido-base) con ácido, que causa la descomposición 
del xantato. El exceso del ácido es titulado con una base de concentración conocida y la 
cantidad de xantato se calcula por diferencia. También se ha reportado un método de 
titulación con detección potenciométrica del punto final, en el que el xantato se hace 
reaccionar con acetato de cobre para formar un precipitado insoluble de xantato de 
cobre. También se han aprovechado las propiedades óxido-reductoras del xantato para 
realizar titulaciones redox (Luukkanen et al., 2003), como el uso de yodo para producir 
el dixantógeno correspondiente. Estos métodos pueden ser útiles para la determinación 
de altas concentraciones de xantatos en medios bien definidos. 
b. Métodos cromatográficos. Se ha reportado un método de cromatografía en capa fina 
con celulosa en el que se utiliza una técnica videodensitométrica con un límite de 
detección de 1.38 ppm para xantato etílico de potasio (Huynh y Leipzig-Pagani, 1996). 
Hasty (1976, 1977) desarrolló los primeros métodos para el análisis de xantatos con un 
sistema de HPLC, utilizando como detector un espectrómetro de UV. Posteriormente, la 
cromatografía de fase reversa con una mezcla metanol-agua como fase móvil fue 
reportada, con un límite de detección para complejos metálicos de xantatos de 3.75 
ppm (Zhou et al., 1989). Para efectuar la separación y la determinación de xantatos en 
mezclas de licores de flotación, el mismo grupo desarrolló un método basado en HPLC 
de fase normal. Desafortunadamente todavía no existen datos sobre el análisis de 
xantatos en matrices complejas, además de que son técnicas costosas y sofisticadas, lo 
que dificulta su aplicación a nivel industrial y para trabajo de rutina. 
c. Métodos electroquímicos. Se han desarrollado diversos métodos electroquímicos para 
el análisis de xantatos, la gran mayoría basados en el empleo de un electrodo de 
mercurio como electrodo indicador, empleando diversas técnicas voltamperométricas 
(normal de pulsos, diferencial de pulsos, redisolución catódica). Existen otras opciones 
electroquímicas que no se basan en el uso de un electrodo de mercurio y emplean un 
electrodo de ion selectivo para xantatos (Cabrera et al., 2001; Chan et al., 1988) 
constituido de una membrana de PVC, el cual exhibe una respuesta nernstiana en un 
intervalo de concentraciones de 11.36 a 8000 ppm. 
d. Electroforesis capilar. La electroforesis capilar ha sido utilizada en el análisis de 
xantatos en muestras acuosas de una mina de estaño. En este estudio, se reporta que la 
técnica presenta una buena precisión, con un porcentaje de desviación estándar relativa 
(DER) entre 1.1 a 5.3 % y que no se requiere de una preparación especial de la muestra 
(Hissner et al., 1999). 
e. Espectroscopía UV. Es un método muy simple y sensible para cuantificar xantatos, el 
límite de detección es de 0.16 mg/kg. Los máximos de absorción del ion xantato se 
encuentran en 226 nm y 300 nm. La desventaja de este método, es que no se puede 
aplicar a matrices complejas, debido a las múltiples interferencias presentes que 
ocasionan el traslape de señales. No obstante, es el método más empleado para el 
análisis de los xantatos, debido a su extremada sencillez y sensibilidad adecuada. Los 
problemas de selectividad pueden resolverse en parte variando las condiciones de la 
muestra de modo que puedan ir eliminándose sustancias interferentes. Fontenele et al. 
(2007) proponen un método de detección UV acoplado a un sistema de análisis por 
inyección en flujo en medio básico y filtración acoplada empleando una membrana de 
diálisis, con el fin de conseguir un método completamente automatizado. 
f. Técnicas espectroscópicas para el análisis de xantatos sobre superficies de 
minerales. Se han dedicado esfuerzos al análisis de los xantatos que quedan retenidos 
en los minerales que se separan tras los procesos de flotación. Para realizar dichos 
estudios se han utilizado técnicas como la espectroscopía de infrarrojo de reflectancia 
atenuada con transformada de Fourier (ATR-FTIR) (Fredriksson y Holmgren, 2007), 
espectroscopía de infrarrojo de espacio de cabeza (Vreugdenhil et al., 1997; Lascelles y 
Finch, 2005) espectroscopía Raman (Vermaak et al., 2005), espectroscopía 
fotoelectrónica de rayos X (Souto et al., 1997) y técnicas espectroelectroquímicas (Hope 
et al., 2007). Estas técnicas proporcionan solamente información cualitativa, no 
cuantitativa. 
2.2 Metilisobutilcarbinol (MIBC) 
El metilisobutilcarbinol (MIBC) es un alcohol alifático primario de cadena 
ramificada ((CH3)2CHCH2CH(OH)CH2), cuya estructura se muestra a continuación: 
CH3 CH3
CH3 OH
 
(VIII) 
Es un líquido incoloro y con un punto de inflamación de 54 °C. Su solubilidad en 
agua es de 16,4 g/L a 20 °C. Posee la reactividad típica de los alcoholes, que se caracteriza 
por su gran variedad; una de las reacciones más importantes es la que tiene lugar con los 
ácidos, en la que se forman ésteres. 
http://www.monografias.com/trabajos5/aciba/aciba.shtml
Se emplea principalmente como disolvente para reacciones orgánicas y como agente 
espumante en procesos de flotación debido a su carácter anfifílico, al poseer un grupo polar 
y una cadena alifática relativamente larga, que favorece la formación de burbujas y de 
espuma. 
2.2.1 Métodos para la cuantificación para MIBC 
No hay métodos ni técnicas estandarizadas para el análisis de MIBC en suelos o 
sistemas acuosos. Sin embargo, se encuentran reportadas las siguientes técnicas para su 
determinación: 
a. Colorimetría.Gélinas y Finch (2005 y 2007) proponen un método colorimétrico 
basado en la extracción previa del MIBC con cloroformo y posterior transferencia a 
medio ácido, donde se lleva a cabo la reacción de derivatización del MIBC con 
salicilaldehído para proporcionar un compuesto coloreado que es medido por 
colorimetría a una longitud de onda de aproximadamente 520 nm. El límite de detección 
del método es de 0.05 mg/L. 
b. Cromatografía de gases. Se ha reportado un método que requiere el empleo de un tubo 
adsorbente de carbón por el que se hace pasar la muestra a analizar (1-10L) para la 
preconcentración del MIBC. Posteriormente, el MIBC retenido es analizado por 
cromatografía de gases acoplada a un detector FID. El límite de detección es de 0.01 mg 
por Litro (NIOSH Manual of Analytical Methods, 1994). Por otro lado, Silva et al., 
(2008) proponen un método basado en la detección con fibra óptica tras la separación 
con cromatografía de gases, resultando un método mucho más económico con 
características analíticas similares al anterior. 
3 Impacto ambiental de los agentes de flotación 
3.1 Toxicidad e impacto ambiental de xantatos 
Estudios detallados realizados en operaciones mineras han llegado a la conclusión 
de que la descarga al medio ambiente de xantatos no parece presentar problemas 
ecológicos (Trudgett, 2005). Una gran proporción de los reactivos nunca alcanza el destino 
final, ya que la biodegradación aparece como el método más común para su eliminación. A 
niveles por debajo de 20-25 mg/L los xantatos son biodegradables. Bajo condiciones 
ambientales normales, la vida media de los xantatos es de aproximadamente 4 días. Sin 
embargo, como sales solubles, forman complejos lipofílicos en presencia de cationes di- o 
trivalentes a través de enlaces donde están implicados sus átomos de azufre (Jasim y Tjalve, 
1986; Borg et al., 1988; Gottofrey et al., 1988). Algunos investigadores han propuesto que 
esta complejación puede extender su vida media, además de optimizar la transferencia de 
un metal dado desde la disolución a través de las agallas de los peces (Boening, 1998). La 
bioacumulación (lipofília) de estos compuestos parece ser un factor determinante en la 
capacidad de penetrar las membranas de las agallas de los peces. Los xantatos son de 
toxicidad menor en mamíferos, pero han demostrado causar un grado significativo de 
envenenamiento en peces y otras especies acuáticas. Con el actual estado de las 
investigaciones, parece que su toxicidad se debe en mayor medida a su contribución en el 
aumento de ingesta de metales pesados por parte de los organismos acuáticos. 
Xu y su grupo de investigación sugieren que “los alquilxantatos pueden clasificarse 
como microcontaminantes dañinos para sistemas acuáticos en concentraciones superiores 
a 2 mg/L (1x10-5 M)”, (Xu et al., 1988). La toxicidad de los xantatos sobre plantas acuáticas 
se ha investigado empleando Lemna minor (lenteja de agua). La incorporación de xantato 
en las plantas acuáticas depende ampliamente de la longitud de las raíces y puede 
incorporarse en concentraciones significativas en el tejido de la planta; estas 
concentraciones parecen ser las causantes de efectos tóxicos subsiguientes. El 
isopropilxantato de sodio, que es altamente tóxico para la lenteja de agua, causa el 100 % 
de mortalidad cuando la planta es expuesta a niveles superiores a 5 mg/L durante 3 días. El 
etilxantato de sodio, el isobutilxantato de sodio y el isopropilxantato de potasio afectan 
significativamente a la producción de raíces y hojas en la lenteja de agua. Cuando muestras 
de lenteja de agua fueron expuestas a estos alquixantatos, el desarrollo de las hojas se 
redujo en un 31% a 39% a la concentración de 10 mg/L de xantato, y en un 76 % a 79 % a 
20 mg/L de xantato (Xu et al., 1988). 
Asimismo, se ha observado una reducción significativa en el contenido de clorofila 
de poblaciones de fitoplancton sometidas a concentraciones entre 2 y 10 mg/L (Xu et al., 
1988). 
En 1976, el grupo de Webb llevo a cabo estudios de toxicidad a corto plazo sobre 
truchas (Salmo gairdneri), estos estudios obtuvieron valores de LC50 de entre 0.5 y 2 mg/L 
–durante un período de 28 días – para etil-, isopropil- y amilxantatos. Por otro lado, 
empleando xantatos de grado técnico, Fuerstenau y sus colaboradores (1974) registraron 
valores de LC50 en truchas – para tiempos de exposición de 96 horas a 12°C, comprendidos 
entre 14 y 20 mg/L para etil e isopropilxantatos y de 70 a 80 mg/L para amilxantato a la 
misma temperatura. Los niveles tóxicos molares son aproximadamente los mismos para 
todos los xantatos. Observaron también que la toxicidad aumentaba con la temperatura 
(LC50-96 entre 1.5 y 1.8 mg/L a 20 °C). Los valores más bajos obtenidos por el grupo de 
Webb pueden deberse a la toxicidad crónica o al hecho de que los estudios en flujo 
provocan mayores efectos que los realizados en estático. En el Cuadro D. se recogen los 
valores de toxicidad de diferentes xantatos encontrados para diversas especies acuáticas. 
Cuadro D. Toxicidad del xantato amílico de potasio para algunas 
especies acuáticas (Webb et al., 1976) 
Especie Dosis letal, mg/L Tiempo de exposición 
Trucha DL100 1 28 días 
Salmón DL50 11 4 días 
Daphnia DL50 0.1-1 96 horas 
Alga (Monoraphidiumgriffithii) DL50 0.1 72 horas 
Thiobacillus ferrooxidans DL25 250 -- 
Como se ha comentado, los xantatos presentan baja toxicidad aguda y oral en 
mamíferos. El xantato amílico de potasio (XAP) causa dolor extensivo y leve daño corneal 
en el ojo y puede quemar la piel si el contacto es prolongado. En estudios de toxicidad 
crónica llevados a cabo por Fronk en 1982, este xantato y su aerosol acuoso fueron 
aplicados a perros, conejos, ratas y ratones. No se observaron efectos adversos en los tres 
últimos a un nivel de concentración de 23 mg/m3, pero sí se observaron daños en el hígado 
de los perros expuestos a este nivel de concentración. No se determinó el nivel a partir del 
cual no se producían efectos. Sin embargo, la Guía de Higiene del Aire Industrial (Airborne 
Industrial Hygiene Guide (IHG)) recomienda niveles de 1 mg/m3. Hasta donde se sabe, no 
se han publicado estudios carcinogénicos o mutagénicos en humanos (Trudgett, 2005). 
3.2 Biodegradación de xantatos 
Además de la degradación química que sufren los xantatos en las distintas 
condiciones ambientales, estos compuestos exterimentan también procesos de degradación 
biológica por parte de bacterias presentes en el ambiente. En el Departamento de 
Metalurgia del Instituto Indio de Ciencia, Natarajan y colaboradores han realizado estudios 
de biodegradación de etil xantato y otros agentes colectores de procesos de flotación 
empleando Bacillus polymyxa, una bacteria heterotrófica presente en suelos, y que se 
encuentra asociada a muchos depósitos minerales (Deo y Natarajan, 1998; Chockalingam et 
al., 2003). En esos estudios ponen de manifiesto la capacidad de estas bacterias de emplear 
el xantato como fuente de carbono durante su crecimiento. De esta manera, en condiciones 
de laboratorio, las bacterias son capaces de degradar 150 mg/L de etilxantato en 5 horas. 
Durante este proceso se generan diversos productos metabólicos, entre ellos ácidos 
orgánicos que provocan una disminución del pH del medio, hecho que favorece aún más la 
eliminación del xantato del medio. Estos autores han evidenciado la formación de CS2, 
carbohidratos y ácidos grasos durante la biodegradación de xantato por parte de este tipo de 
bacterias y proponen el mecanismo de biodegradación mostrado en la Figura 4. 
 
Figura 4. Reacciones del xantato durante el proceso de flotación 
El CH3COOH liberado puede entrar directamente en el ciclo del ácido tricarboxílico 
(ATC) y satisfacer los requerimientos de carbono. El H2S formado puede oxidarse aún más 
a sulfito y sulfato. 
Estas bacterias también son capaces de remover el xantato adsorbido en la 
superficie de la pirita, lo que podría servir para obtener un concentrado de sulfuroslimpio 
de xantatos para posteriores aplicaciones (Deo y Natarajan, 1998). 
3.3 Impacto ambiental y toxicidad del MIBC 
Existen pocos estudios sobre la toxicidad del MIBC ya que es una especie poco 
tóxica. En su página web (http://www.cdc.gov/NIOSH/IDLH/108112.html) el Centro de 
Control y Prevención de Enfermedades del Departamento de Salud y Servicios Humanos 
de los Estados Unidos de América recopila datos de toxicidad del MIBC, que se resumen 
en el cuadro E. 
Cuadro E. Datos de concentración letal del MIBC en mamíferos. 
Especie Referencia Dosis letal, mg/L Tiempo de exposición 
Rata Browning, 1965 LC83: 2000 8 h 
Rata Carpenter et. al., 1949 LC50: 2000 4 h 
Ratón McOmie y Anderson, 1949 LC60: 4600 10 h 
http://www.cdc.gov/NIOSH/IDLH/108112.html
http://www.hhs.gov/
http://www.hhs.gov/
La OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) ha 
establecido los siguientes niveles de toxicidad para especies acuáticas, (cuadro F). 
Cuadro F. Datos de concentración letal del MIBC en especies acuáticas. 
Especie Método Dosis letal, mg/L 
Pimephales promelas (Fathead minnow) OCDE 203 LC50: > 100 
Bacterias OCDE 209 CE50: > 100 
Gingell et. al., (2003) han estudiado el metabolismo del MIBC en ratas y han 
llegado a la conclusión de que es muy improbable que el MIBC cause algún tipo de 
toxicidad subcrónica, reproductiva, de desarrollo o de comportamiento en mamíferos. 
Precauciones en su uso industrial.. El producto puede causar irritación en los ojos, 
piel y vías respiratorias, por lo que es aconsejable el uso de guantes de caucho y gafas de 
seguridad. No es necesario el empleo de protección respiratoria si hay suficiente 
ventilación. La inhalación de sus vapores y/o ingesta accidental puede provocar dolor de 
cabeza, estado de embriaguez y pérdida de conocimiento. Es un producto inflamable, por lo 
que debe mantenerse lejos de cualquier fuente de ignición. Ver hoja de seguridad en Anexo 
I 
No se han encontrado estudios sistemáticos de degradación química del MIBC, 
aunque en las hojas de seguridad del producto comercial se especifica que no produce 
ningún producto de degradación tóxico (Celanese Chemicals, 2003). El MIBC tampoco es 
un producto que presente una toxicidad importante. 
El MIBC tiene un valor de biodegradación de 85 %, establecido por el método 
OCDE 301 F (Celanese Chemicals, 2003), que se corresponde con la prueba ISO 9408 y la 
de US-EPA 835,3110, lo que quiere decir que es fácilmente biodegradable, ya que el 85 % 
del producto utilizado en el ensayo (a un nivel de concentración de 100 mg/L) es eliminado 
en 28 días en las condiciones más desfavorables (temperatura ambiente, condiciones 
estáticas y microorganismos en aguas superficiales y de suelos no renovados y no 
adaptados previamente a la sustancia. La tasa de evaporación reportada es de 0.26, muy 
cercana a la del agua (0.36), e inferior a la de los glicoles (0.47) que se consideran de tasa 
de evaporación baja (http://www.construsur.com.ar/Article147.html). 
 
 
 
http://www.fishbase.org/summary/SpeciesSummary.cfm?id=4785
Capítulo II 
Parte experimental 
 
 
1 Reactivos, disolventes, materiales y equipos 
4.1 Reactivos y disolventes 
Metilisobutilcarbinol (MIBC), grado industrial 
Xantato amílico de potasio, 97 % (Industria Química de México) 
Xantato amílico de potasio, grado industrial 
Carbonato de sodio, 99.5 % (Reasol) 
Hidróxido de sodio, 98.6 % (J.T. Baker) 
Cloruro de sodio, 99 % (J.T. Baker) 
Persulfato de amonio, 98 % (Sigma Aldrich) 
Sulfato de magnésio, 100 % (J.T. Baker) 
Sulfato ferroso, 100 % (J.T. Baker) 
Ácido sulfúrico, 98.5 % (J.T. Baker) 
Ácido clorhídrico, 36.9 % (J.T. Baker) 
Ácido acético, (J.T. Baker) 
Peróxido de hidrógeno al 30 % (Droguería Cosmopolita) 
Amoniaco al 26 % (Droguería Cosmopolita) 
Yoduro de potasio, 100 % (J.T. Baker) 
Yodato de potasio (J.T. Baker) 
Salicilaldehído, 98 % (Sigma Aldrich) 
Cloroformo, grado HPLC (J.T. Baker) 
Isooctano, grado HPLC (Burdick y Jackson) 
Alcohol etílico, 99.6 % (Fermont) 
Acetona, 99.56 % (J.T. Baker) 
Éter isopropílico, 99 % (J.T. Baker) 
Dietil éter, grado HPLC (J.T. Baker) 
Agua Tipo I (libre de contaminantes disueltos o iónicos coloidales y orgánicos.) 
 
 
 
4.2 Materiales 
Micro pipetas Eppendorf (10-100 μL y 100-1000 μL) calibradas 
Jeringas de 5 mL 
Swinnex-25 
Filtros de nitrocelulosa de 45 nm y 2 cm de diámetro 
Papel filtro 
Papel adsorbente 
Embudos de extracción de 60 y 250 mL (Pyrex) 
Buretas de 10 mL 
Matraz erlenmeyer de 50 mL 
Matraces aforados 25, 50 y 100 mL 
Celdas de cuarzo para espectrofotómetro 
Termómetro 
Pizeta 
Viales de vidrio con tapa de 20 mL 
Espátula 
Parrilla 
Pipetas volumétricas de 10 y 20 mL 
4.3 Instrumentos y aparatos 
Balanza semi-micro analítica Sartorios modelo R200D 
Balanza analítica Sartorios modelo 1416MP8 
Sistema de agua ultra pura NANOpure modelo D4741 
Baño de ultrasonido marca Branson modelo 3510 
Potenciómetro Beckman 720 (Electrodos combinados platino y plata) 
Espectrofotómetro FT-IR Nicolet, Impact 410 
Espectrofotómetro UV-Vis Varian, Cary 3E 
 
 
 
 
a) 
 
b) 
 
FIGURA. 5 Espectrofotómetros: a) Espectrofotómetro ultravioleta visible y b) 
Espectrofotómetro FT-IR 
 
2 Síntesis y caracterización espectroscópica del XAP y sus derivados 
5.1 Síntesis y purificación de XAP y sus derivados 
a. Xantato amílico de potasio. Se pesaron aproximadamente 10 g de xantato amílico 
de potasio y se disolvieron en 100 mL de acetona, calentando suavemente en parrilla 
calefactora para favorecer la disolución. Una vez disuelto, se efectuo una filtración 
rápida en caliente, se precipitó el xantato amílico de potasio con 100 mL de éter 
isopropílico, se filtró a vacío y se lavo 3 veces con 15 mL de cloroformo. 
Determinación de la pureza. Se pesó 300 mg de xantato amílico de potasio y se 
colocó en un matraz erlenmeyer de 250 mL. Se agregaron 100 mL de agua destilada 
y se valoraron con agitación constante con la disolución de yoduro (yodo-yodurado) 
0.1 N, previamente normalizada, empleando un electrodo de platino como electrodo 
de trabajo y un electrodo de Ag/AgCl como electrodo de referencia para la 
determinación potenciométrica del punto de equivalencia. Esto se hizo por 
triplicado. 
b. Perxantato amílico de potasio. Se pesó 0.1 g de xantato amílico de potasio y se 
colocaron en un matraz erlenmeyer; se añadió 0.1 g de Na2CO3 y 5x10-3M de 
peróxido de hidrógeno se aforó a 100 mL y dejó reaccionar toda la noche. 
Posteriormente se acidificó hasta pH=2.5 con HCl, para descomponer el xantato 
residual. Se extrajo el compuesto con dos porciones de 100 mL de isooctano. Tras 
juntar ambos extractos, se filtró y se secó sobre MgSO4·H2O, se filtró nuevamente y 
se colecto en un matraz erlenmeyer. A continuación se burbujeo amoníaco a través 
del filtrado, hasta que se consiguió un precipitado blanco que se separó por 
filtración. Para lograr una mayor purificación se redisolvió el precipitado en agua y 
se filtró (Jones y Woodcock, 1978 y 1979). 
c. Dixantógeno diamílico de potasio. Se pesaron 3 g de xantato amílico de potasio y 
se disolvieron en 50 mL de agua. Se preparó una disolución acuosa equimolar (~ 0.3 
M) de persulfato de amonio y se añadió lentamente a la disolución de xantato; el 
producto aceitoso se extrajo con éter-dietílico y el extracto se secó sobre 
MgSO4·H2O hasta la evaporación del disolvente. A continuación se disolvió el 
producto en un volumen pequeño de etanol caliente, se filtró y se añadió gota a gota 
sobre agua destilada en agitación. El aceite resultante se extrajo de nuevo con 
dietiléter y se evaporó el disolvente a vacío (Jones y Woodcock, 1986). 
d. Xantil tiosulfato. Se prepararon 25 mL de una disolución acuosa que contenía 32 
mg/L de xantato amílico de potasio y 50 mg/L de tiosulfato, se puso en agitación y 
se le agregaron lentamente 6 mL de una disolución de 2 X 10-3 M de yodo, al 
término de la adición de yodo se dejó en agitación por 5 minutos más. 
Posteriormente, esta disolución se extrajo contres porciones de cloroformo para 
eliminar el exceso de yodo y el dixantógeno formados durante la adición del yodo, 
se recuperó la parte acuosa y se filtró a gravedad para eliminar la suspensión de 
cloroformo (Jones y Woodcock, 1983a). 
e. Xantato férrico. En un vaso de precipitados de 10 mL se colocó xantato amílico de 
potasio y sulfato ferroso en forma estequiometrica y se añadieron aproximadamente 
3 mL de agua. Inmediatamente se formó el compuesto (sólido viscoso negro que se 
degrada en contacto con el aire) (Dubsky, 1914). 
5.2 Caracterización por espectrofotometría UV 
Para la obtención de los espectros de absorción ultravioleta se empleó un 
Espectrofotómetro UV-Vis Varian Cary 3E, en todo los casos se utilizó una celda de cuarzo 
de 1 cm de paso óptico. 
 Xantato amílico de potasio. Se preparó una disolución acuosa de 4 mg/L de xantato 
amílico de potasio y se colocó en la celda de cuarzo para obtener el espectro de 
absorción de 200 a 350 nm. 
 Perxantato amílico de potasio. Se prepararon dos disoluciones acuosas de perxantato, 
de 4 mg/L, una a pH 2 y otra a pH 11 (el ajuste de pH se hizo por adición de HCl y 
NaOH diluidos, respectivamente), y se obtuvieron los espectros de absorción de 200 a 
400 nm. 
 Dixantógeno diamílico de potasio. Se preparó una disolución de 0.02 g de 
dixantógeno diamílico de potasio en 5 mL de etanol puro; 20 µL de esta disolución se 
agregaron a 25 mL de una disolución acuosa libre de aire pH 7 (HCl y NaOH para 
ajustar pH). Se realizó rápidamente un barrido en el intervalo de longitudes de onda de 
200 a 400 nm, para comparar el espectro de absorbancias con lo reportado en la 
literatura. Posteriormente se preparó una disolución de 2 mg/L de dixantógeno 
diamílico de potasio en isooctano y se realizó un barrido en el intervalo de longitudes 
de onda de 200 a 400 nm. 
 Xantiltiosulfato. Se preparó una disolución acuosa aproximadamente de 10 mg/L de 
xantiltiosulfato, y se obtuvo el espectro de absorción de 200 a 400 nm. 
 Xantato férrico. Se preparó una disolución en isooctano de aproximadamente 10 mg/L, 
de xantato férrico y se obtuvo el espectro de absorción de 200 a 400 nm. 
5.3 Caracterización por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier 
(FTIR) 
Para la obtención de los espectros de infrarrojo se empleó un Espectrofotómetro 
Infrarrojo Nicolet, Impact 410, con celda de ATR. Las muestras se prepararon de la 
siguiente forma: 
 Xantato amílico de potasio y perxantato amílico de potasio. Se molieron 
aproximadamente 2 g de analito en el mortero de ágata hasta que se obtuvo un polvo 
fino, el cual se depositó sobre la celda de ATR de manera uniforme formando una capa 
delgada sin dejar espacios libres. 
 Xantiltiosulfato, dixantógeno diamílico de potasio y xantato férrico. Se colocaron 
poco a poco pequeños volúmenes de la disolución con el analito en la celda de ATR y 
con ayuda de una corriente de nitrógeno se eliminó el disolvente para formar una 
película uniforme sobre la superficie del cristal de la celda. 
6. Desarrollo y validación de los métodos analíticos para la determinación del 
xantato amílico y sus derivados 
Teniendo en consideración lo encontrado tanto en la literatura como en el curso de 
la investigación se desarrollaron y validaron 4 métodos analíticos utilizando 
espectrofotometría de UV. 
 Determinación de XAP 
 Determinación de perxanto amílico de potasio 
 Determinación de dixantógeno diamílico de potasio 
 Determinación conjunta de xantato y sus derivados 
 
6.1 Determinación individual de xantato amílico de potasio, perxantato amílico de 
potasio y dixantógeno diamílico de potasio en agua empleando el método UV 
Se siguió la siguiente metodología para el desarrollo y validación de los métodos 
individuales de determinación del xantato, perxantato y dixantógeno amílico de potasio. 
a. Especificidad del método. Se prepararon de manera independiente 10 niveles de 
concentraciones diferentes de xantato, perxantato y dixantógeno, en un intervalo de 
0.08 a 70 mg/L en agua destilada, para obtener una curva de calibración. Se 
midieron dos concentraciones intermedias para obtener los espectros en un intervalo 
de 200 a 350 nm. Una vez elaborados los espectros se obtuvieron las longitudes de 
onda de máxima absorción en el espectro, para cada uno de los compuestos. 
b. Linealidad y sensibilidad del método. Se leyeron las curvas de absorbancia a los 
máximos de absorción, se midió un blanco de agua de proceso (el agua de proceso 
es agua que se recircula dentro de la columna de flotación piloto en el consorcio 
minero y esta se utilizó como blanco porque contiene toda la composición del 
proceso menos los compuestos que se están analizando), se construyó la curva de 
calibración y se ajustó a una recta (ésta debe tener un r2 ≥ 0.997 para considerarse 
lineal, y obtener la ecuación de regresión respectiva). El valor de la pendiente es la 
sensibilidad del método. 
c. Límites de detección y de cuantificación. Se prepararon 10 blancos adicionados 
con la concentración más baja leída en el intervalo lineal, se analizaron y se 
calcularon los límites de detección (LDD) y de cuantificación (LDC) con base en las 
siguientes ecuaciones: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Donde 
s es la desviación estándar de la medición instrumental del analito en agua 
Tipo I. 
t es el valor de t de Student que corresponde a n-1 grados de libertad, una 
cola, a 99 % de confianza. Ejemplo: para n= 7, t= 3,143. 
 (a) 
 (b) 
 
d. Veracidad del método. 
Para la exactitud se preparó una curva de calibración con un valor bajo, uno medio y 
otro alto (0.25, 1.0 y 1.5 mg/L respectivamente), en agua de proceso. Además de 
tres muestras adicionadas con una concentración de analito de 0.75 mg/L. Se midió 
la cantidad de xantato y de sus productos de degradación. 
 
Se calculó la exactitud del método como recobro o recuperación 
 
Se calculó la precisión del método como desviación estándar relativa, se evaluó la 
repetibilidad. 
Con las siguientes ecuaciones: 
 
100% X
x
s
CVDSR 






 
 
DSR: desviación estándar relativa o porcentaje del coeficiente de variación. Se 
calcula cuando son tres réplicas o más. 
 
s: Desviación estándar 
x : Concentración promedio 
 
100Re% X
onadoValoradici
iónConcentrac
cobro obtenida 





 
 
Con la ayuda de una curva de calibración se introdujeron 10 muestras adicionadas 
con estándar de los compuestos y se calculó la exactitud, la precisión y el 
coeficiente de variación. 
6.2 Validación de los métodos analíticos para la determinación del xantato, 
perxantato y dixantógeno de forma conjunta por adiciones patrón 
En este apartado se describe la manera en la cual se llevó a cabo la 
evaluación del método por adiciones patrón para la cuantificación de xantato, 
perxantato y dixantógeno de forma conjunta. 
a. Especificidad del método. Se preparó una matriz idéntica a la empleada en el 
proceso de flotación de la empresa (incluido el xantato), la cual se filtró por medio 
 (c) 
 (d) 
de filtros de nitrocelulosa. Se prepararon 2 curvas de adiciones estándar con la 
matriz o muestra problema más seis muestras adicionadas y un blanco. A las 
muestras se les adicionaron las siguientes concentraciones en mg/L. 0.25, 0.50, 0.75, 
1.0, 1.25, 1.50. de xantato. Se leyeron a 300 nm para xantato amílico de potasio, y 
se construyó la curva de adiciones patrón. 
b. Linealidad y sensibilidad del método. Se prepararon 3 curvas de adiciones 
estándar con un valor bajo, uno medio y otro alto (0.25, 1.0 y 1.5 mg/L) en agua de 
proceso. Se analizaron restando el blanco (agua destilada) y se construyeron las 
curvas de adiciones estándar, absorbancias contra concentración, y se obtuvieron los 
coeficientes de correlación lineal al cuadrado para un intervalo de concentración. 
c. Límites de detección y de cuantificación. Se prepararon blancos adicionados con 
una concentración baja de la curva de adiciones estándar, se analizarony se 
calcularon LDD y LDC con las ecuaciones (a y b). 
d. Veracidad del método. Para la precisión y exactitud se prepararon 3 muestras 
adicionadas, para tener una concentración aproximada de 0.75 mg/L de xantato, y se 
mide la cantidad de xantato y su derivados, por adiciones patrón. Se calcula la 
precisión (como la desviación estándar relativa) y la exactitud (como el recobro o 
recuperación en base a las ecuaciones (c y d)) 
6.3 Desarrollo y validación del método de determinación del metilisobutilcarbinol 
por colorimetría 
El desarrollo del método analítico de MIBC es importante ya que el 
consorcio minero necesita un método sencillo de identificación y de cuantificación, 
la validación del análisis de MIBC por colorimetría se evaluó para tener seguridad y 
confianza en los resultados. 
Se preparó el espectrofotómetro como lo indica el manual del fabricante; en 
este caso, se encendió con 1 hora de anticipación para evitar variaciones en la 
intensidad de la lámpara. Se prepararon 5 disoluciones de 10 ml en 10 niveles de 
concentraciones diferentes de MIBC en una mezcla ácido sulfúrico/agua (3:1), en un 
intervalo de 5 a 40 mg/L a partir de una disolución madre de 100 mg/L en agua 
destilada, se colocaron en viales de vidrio de 20 mL con tapa y se sometieron a 
reacción de derivatización del MIBC. 
 Se agregó 0.1 mL de una disolución de salicilaldehído al 5 % disuelto en ácido 
acético/agua (1:1) 
 Se agito y colocó la muestra en un baño de agua caliente (casi a ebullición). 
 La reacción se detuvo a los 20 minutos de iniciada colocando las muestras en un 
baño de hielo/agua hasta la medición en el UV-VIS (el tiempo antes de medir no 
debe ser mayor a 20 minutos). 
Para el análisis UV-visible se dejó que los estándares de calibración y las muestras 
alcanzaran la temperatura ambiente y se barrió espectrofotométricamente entre 500 y 
560 nm; se evaluó la longitud de onda de máxima absorbancia en el 
espectrofotómetro y se determinó el valor de absorbancia derivado del MIBC (que 
debe encontrase muy próximo a 535 nm). El blanco es agua, la cual debe someterse 
al mismo procedimiento que las muestras. Las disoluciones se leyeron en el máximo 
encontrado. 
Se validaron los siguientes parámetros: 
a. Especificidad del método. Se prepararon 4 niveles de concentraciones diferentes de 
MIBC, en un intervalo de 0.1 a 40 mg/L en agua destilada, para obtener una curva 
de calibración. Se midieron dos concentraciones intermedias para obtener los 
espectros en un intervalo de 500 a 560 nm. Una vez elaborados los espectros se 
obtuvieron las longitudes de onda de máxima de absorción en el espectro. 
b. Linealidad y sensibilidad del método. Se trazó la curva de calibración de 
Absorbancia en función de la concentración y se ajustó a una recta con un 
coeficiente de correlación (r2) igual o superior a 0.997. 
c. Límites de detección y de cuantificación. Se midió el valor de absorbancia a la 
longitud de onda del máximo para 10 disoluciones de muy baja concentración del 
analito, para establecer el límite de detección y de cuantificación. Se prepararon de 7 
a 10 blancos adicionados los cuales también se sometieron a la reacción de 
derivatización del MIBC para la generación de color, los límites de detección y de 
cuantificación se establecieron con las ecuaciones (a y b). 
d. Veracidad del método. Para establecer la veracidad del método se determinó la 
precisión y la exactitud del método. Se prepararon 3 muestras adicionadas con 
MIBC, se les realizó la reacción de generación de color, para tener una 
concentración aproximada de 5 mg/L de MIBC, y se midió la cantidad de MIBC. Se 
calcula la presión como desviación estándar relativa y la exactitud como recobro 
con las ecuaciones (c y d). 
 
 
 
7. Aplicación de la metodología a muestras 
7.1 Toma de muestras 
La toma de muestras se realizó en el consorcio minero en diferentes fechas, cada 
una identificada como un lote, los muestreos 2 a 5 los realizo personal del consorcio 
minero. Las muestras se tomaron de la flotación en columna (columna piloto), los puntos de 
muestreo están ubicados, uno a la entrada y dos a la salida de la columna como se indica en 
la figura 6. Se tomaron las muestras de los tres puntos al mismo tiempo en envases de 
polietileno perfectamente limpios de 1 L de capacidad, las muestras pasaron a filtración y 
se etiquetaron de acuerdo a cada punto de muestreo. 
La preservación de las muestras se realizó sellando perfectamente los recipientes 
donde estaban contenidas (muestras sólidas y líquidas) se colocaron dentro de una hielera 
junto con bolsas de hielo para mantener la temperatura menor que 4 °C durante su traslado 
hasta su recepción en el laboratorio, el cuadro G. Maneja una relación de las muestras 
recibidas y analizadas en el laboratorio. 
Cuadro. G. Relación de muestras clasificadas por lotes 
NO. LOTE FECHA MUESTRAS SOLIDAS MUESTRAS LIQUIDAS 
LOTE 1 23/06/2008 
Alimentación a columna Alimentación a columna 
Concentrado de flotación Concentrado de flotación 
Colas de flotación Colas de flotación 
LOTE 2 23/06/2008 
Alimentación a columna Alimentación a columna 
Concentrado de flotación Concentrado de flotación 
Colas de flotación Colas de flotación 
Agua de proceso 
LOTE 3 25/07/2008 
Alimentación a columna Alimentación a columna 
Concentrado de flotación Concentrado de flotación 
Colas de flotación Colas de flotación 
Agua de proceso 
LOTE 4 27/08/2008 
Alimentación a columna Alimentación a columna 
Concentrado de flotación Concentrado de flotación 
Colas de flotación Colas de flotación 
Agua de proceso 
LOTE 5 29/09/2008 
Alimentación a columna Alimentación a columna 
Concentrado de flotación Concentrado de flotación 
Colas de flotación Colas de flotación 
Agua de proceso 
 
 
pH de las muestras 
La lectura de pH se realizó con un potenciómetro Beckman modelo 720 con 
electrodo combinado. Posterior a la recepción de las muestras estas se dejaron llegar 
a temperatura ambiente (aproximadamente 20 °C), se calibró el potenciómetro a dos 
puntos 7 y 10 o 4 y 7, dependiendo del pH de la muestra. 
7.2 Cuantificación de XAP y sus derivados en las muestras 
Para las determinaciones del o los analitos en las muestras se consideró el 
siguiente protocolo: 
a. Se deja que la muestra llegue a temperatura ambiente. 
b. Tomar 20 mL de muestra filtrada y llevar a 25 mL con agua de proceso. 
c. Obtener el espectro de absorción entre 200 y 350 nm, dependiendo de la forma y el 
máximo de absorción se aplica el método adecuado, para el caso de xantato, 
perxantato y dixantógeno de forma independiente seguir las indicaciones del 
apartado 6.1, en el caso de querer una determinación conjunta de xantato y sus 
derivados seguir el numeral de adiciones patrón. 
d. Determinación de xantato, perxantato o dixantógeno individual 
 Preparar una curva de calibración en un intervalo de 0.08 a 70 mg/L a partir de 
una disolución madre de 100 mg/L en agua de proceso. 
 Colocar el máximo de absorbancia en el espectrofotómetro para el analito, 
xantato o perxantato o dixantógeno, muy próximos a 300 nm, 215 nm y 262 nm 
respectivamente. 
 Leer las disoluciones de la curva patrón en el máximo de absorbancia 
encontrado en cada caso. 
e. Determinación de xantato y sus derivados de forma conjunta (adiciones patrón) 
 Tomar 20 mL de la muestra filtrada y llevar a 25 mL. 
 Obtener el espectro de absorbancia entre 200 y 350 nm y observar la 
absorbancia en 300 nm. 
 En 3 matraces se colocan 20 mL de la muestra problema, a continuación se 
añaden volúmenes crecientes de patrón de xantato a cada matraz, tomando en 
cuenta que por cada adición de 0.25mg/L de patrón de xantato la absorbancia se 
incrementa aproximadamente 0.0217 unidades, y se afora a 25 mL. Así cada 
matraz contendrá, la misma concentración de muestra y diferentes 
concentraciones de estándar de xantato. 
 Analizar cada disolución en el espectrofotómetro uv-visible a una longitud de 
onda de 300 nm, restando el ruido